题目内容
已知函数f(x)=x2-(a+2)x+alnx.
(1)当a=1时,求函数f(x)的极值;
(2)设定义在D上的函数y=g(x)在点P(x0,y0)处的切线方程为l:y=h(x).当x≠x0时,若
>0在D内恒成立,则称P为函数y=g(x)的“转点”.当a=8时,问函数y=f(x)是否存在“转点”?若存在,求出“转点”的横坐标;若不存在,请说明理由.
(1)当a=1时,求函数f(x)的极值;
(2)设定义在D上的函数y=g(x)在点P(x0,y0)处的切线方程为l:y=h(x).当x≠x0时,若
| g(x)-h(x) |
| x-x0 |
考点:利用导数研究函数的极值,利用导数研究函数的单调性
专题:导数的综合应用
分析:(Ⅰ)将a=1代入函数表达式,求出导函数得到单调区间从而求出函数的极值;
(Ⅱ)a=8时,由y=f(x)在其图象上一点P(x0,f(x0))处的切线方程,得h(x)=(2x0+
-10)(x-x0)+x02-10x0+8lnx0,设F(x)=f(x)-h(x)=,则F(x0)=0,F′(x)=f′x)-h′(x)=(2x+
-10)-(2x0+
-10)=
(x-x0)(x-
);分别讨论当0<x0<2,x0=2,x0>2时的情况,从而得出结论.
(Ⅱ)a=8时,由y=f(x)在其图象上一点P(x0,f(x0))处的切线方程,得h(x)=(2x0+
| 8 |
| x0 |
| 8 |
| x |
| 8 |
| x0 |
| 2 |
| x |
| 4 |
| x0 |
解答:
解:(Ⅰ)a=1时,f′(x)=2x-3+
=
,
当f′(x)>0时,0<x<
,或x>1,
当f′(x)<0时,
<x<1,
∴f(x)在(0,
)和(1,+∞)递增,在(
,1)递减;
∴x=
时,f(x)极大值=-
+ln
,
x=1时,f(x)极小值=-2;
(Ⅱ)a=8时,由y=f(x)在其图象上一点P(x0,f(x0))处的切线方程,
得h(x)=(2x0+
-10)(x-x0)+x02-10x0+8lnx0,
设F(x)=f(x)-h(x)=,则F(x0)=0,
F′(x)=f′x)-h′(x)=(2x+
-10)-(2x0+
-10)
=
(x-x0)(x-
);
当0<x0<2时,F(x)在(x0,
)上递减,
∴x∈(x0,
)时,F(x)<F(x0)=0,此时
<0,
x0>2时,F(x)在(
,x0)上递减;
∴x∈(
,x0)时,F(x)>F(x0)=0,此时
<0,
∴y=f(x)在(0,2),(2,+∞)不存在“转点”,
x0=2时,F′(x)=
(x-2)2,即F(x)在(0,+∞)上是增函数;
x>x0时,F(x)>F(x0)=0,x<x0时,F(x)<F(x0)=0,
即点P(x0,f(x0))为“转点”,
故函数y=f(x)存在“转点”,且2是“转点”的横坐标.
| 1 |
| x |
| (x-1)(2x-1) |
| x |
当f′(x)>0时,0<x<
| 1 |
| 2 |
当f′(x)<0时,
| 1 |
| 2 |
∴f(x)在(0,
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
∴x=
| 1 |
| 2 |
| 5 |
| 4 |
| 1 |
| 2 |
x=1时,f(x)极小值=-2;
(Ⅱ)a=8时,由y=f(x)在其图象上一点P(x0,f(x0))处的切线方程,
得h(x)=(2x0+
| 8 |
| x0 |
设F(x)=f(x)-h(x)=,则F(x0)=0,
F′(x)=f′x)-h′(x)=(2x+
| 8 |
| x |
| 8 |
| x0 |
=
| 2 |
| x |
| 4 |
| x0 |
当0<x0<2时,F(x)在(x0,
| 4 |
| x0 |
∴x∈(x0,
| 4 |
| x0 |
| F(x) |
| x-x0 |
x0>2时,F(x)在(
| 4 |
| x0 |
∴x∈(
| 4 |
| x0 |
| F(x) |
| x-x0 |
∴y=f(x)在(0,2),(2,+∞)不存在“转点”,
x0=2时,F′(x)=
| 2 |
| x |
x>x0时,F(x)>F(x0)=0,x<x0时,F(x)<F(x0)=0,
即点P(x0,f(x0))为“转点”,
故函数y=f(x)存在“转点”,且2是“转点”的横坐标.
点评:本题考察了利用导数求函数的单调性,求函数的最值问题,如何解决新定义的问题,是一道综合题.
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